石墨烯纖維材料的制備及其性能和應(yīng)用研究.pdf

1、石墨烯(Graphene)是一種新型二維平面材料，由呈sp2雜化碳原子按照六元環(huán)蜂巢模式組合而成，只有一個(gè)碳原子層的厚度。Graphene的結(jié)構(gòu)特征賦予了其許多優(yōu)異性能，如良好的機(jī)械性能，電學(xué)性能以及熱學(xué)性能。近年來，許多圍繞石墨烯材料的研究工作相繼展開，如人們以二維的石墨烯材料為基礎(chǔ)原料，采用一定的方法加工處理后得到零維的石墨烯量子點(diǎn)，微觀或宏觀的一維石墨烯纖維材料，二維的石墨烯薄膜材料以及三維網(wǎng)狀多孔石墨烯材料，這些材料除了保留了石

2、墨烯本身就具備的優(yōu)異性能外，還因?yàn)楦髯孕碌奶攸c(diǎn)而擁有了更多樣化的功能，拓展了基于石墨烯的材料在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用范圍。
　　本論文的工作主要分為三個(gè)部分，1，首先，我們以大片層可膨脹天然鱗片石墨作為石墨原料，采用優(yōu)化的Hummers法制備出大片層氧化石墨烯(GGO)材料，并對所制備的GGO的相關(guān)性質(zhì)做一系列的表征和研究。2，我們以呈液晶相的大片層氧化石墨烯水溶液作為紡絲液，創(chuàng)新性的使用離子液或?qū)Ρ蕉纷鳛槟虅捎脻穹徑z法制

3、備出氧化石墨烯纖維，并對纖維的性能做了研究，再采用一定方法對纖維進(jìn)行還原處理，還原后的纖維比體積電容高，使用壽命長。探索纖維作為電極材料在全固態(tài)柔性微型超級電容器中的價(jià)值。3，以苯胺的酒精溶液作為凝固液，以呈液晶相的大片層氧化石墨烯水溶液作為紡絲液，通過濕法紡絲法制備氧化石墨烯纖維，然后用簡易的方法在纖維干燥過程中對凝膠狀的纖維進(jìn)行機(jī)械拉伸，使得組裝在纖維結(jié)構(gòu)中的氧化石墨烯片層沿著纖維軸向獲得更高的取向性，且氧化石墨烯片層在纖維的徑向堆